JPH0645695A - Patterned mirror vertical-type cavity surface emission laser - Google Patents

Patterned mirror vertical-type cavity surface emission laser

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JPH0645695A
JPH0645695A JP5089461A JP8946193A JPH0645695A JP H0645695 A JPH0645695 A JP H0645695A JP 5089461 A JP5089461 A JP 5089461A JP 8946193 A JP8946193 A JP 8946193A JP H0645695 A JPH0645695 A JP H0645695A
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JP
Japan
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trench
mirror
laser
active layer
mirror stack
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JP5089461A
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Japanese (ja)
Inventor
Donald E Ackley
ドナルド・イー・アックレイ
Chan-Long Shieh
チャン・ロン・シェー
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Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a top emission type VCSEL which is newly improved by a simple manufacture, and enable large output power and high efficeincy. CONSTITUTION: This VCSEL contains a central active layer 16, having an upper mirror lamination part 18 and a lower mirror laminating part 14. A circular trench 20 is formed in the mirror laminating part 18 and defines a laser irradiation region 25. The trench 20 decreases reflectivity and prevents laser irradiation outside the operating region 25. Oxygen injection material 27 in the trench 20 restricts current distribution and maxmizes power output and efficiency. By means of the trench 20, self-alignment is enabled through the grater part of manufacturing processes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、縦型空洞表面放出レー
ザ(VCSEL)に関する。さらに詳しくは、より高い
電力とより大きな効率とを有するVCSELに関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs). More specifically, it relates to VCSELs having higher power and greater efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
の端部放出半導体レーザは、その高い動作効率と、小さ
な寸法と、変調能力とにより光通信の発展において重要
な役割を果たしている。しかし、性能上のニーズが増大
し、寸法がさらに小さくなり、製造上のニーズが大きく
なるにつれて、これらの装置には限界が出てきている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional edge emitting semiconductor lasers play an important role in the development of optical communications due to their high operating efficiency, small size and modulation capability. However, as performance needs grow, dimensions shrink, and manufacturing needs grow, these devices are reaching their limits.

【0003】最近では、縦型空洞表面放出レーザ(VC
SEL)と呼ばれる新型のレーザ装置に対する関心が大
きくなって来ている。VCSEL装置の利点は、装置が
より小型であること、より高い性能を有する可能性を持
つこと、およびより生産性が高い可能性があることであ
る。これらの利点は、一部は、金属有機気相エピタキシ
(MOVPE)および分子線エピタキシ(MBE)など
のエピタキシャル付着技術の発展によるものである。
Recently, a vertical cavity surface emitting laser (VC)
There is a growing interest in a new type of laser device called SEL). The advantages of VCSEL devices are that they are smaller, have the potential to have higher performance, and may be more productive. These advantages are due, in part, to the development of epitaxial deposition techniques such as metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) and molecular beam epitaxy (MBE).

【0004】しかし、付着技術のこのような発展があっ
ても、製造中にレーザの動作のモードを制御することお
よびレーザ内の電流の分布を制御することは難しい。一
般にVCSELは、基板上に複数の層を付着させ、その
後VCSELを形成する深さの基板までその層をエッチ
ングすることによりVCSELが作成される。たとえ
ば、1991年7月23日発行の本件と同一の譲受人に
譲渡され、本出願書にも参考として含まれている米国特
許第5,034,092号「Plasma Etching ofSemicon
ductor Substrates」を参照されたい。
However, even with these advances in deposition technology, it is difficult to control the mode of operation of the laser during manufacture and to control the current distribution within the laser. Generally, a VCSEL is created by depositing multiple layers on a substrate and then etching the layers down to the depth of the substrate that will form the VCSEL. For example, US Pat. No. 5,034,092 “Plasma Etching of Semicon,” which was assigned to the same assignee as the subject matter of July 23, 1991 and is also incorporated herein by reference.
See ductor Substrates ”.

【0005】メサをエッチングしてVCSELを作成す
ることは2つの欠点をもつ。エッチングの過程が、表面
の結晶に損傷を与えて、そのために閾値電流が上がり、
信頼性が低くなることである。メサは屈折率に大きな不
連続性をもつ導波管を形成して、それによりきわめて寸
法の小さい装置を作らずに光学的モードを制御すること
が難しくなり、それが直列抵抗を増大させ、最大出力電
力を減少させる。一般的に、このために、より効率が低
く安定性の小さい装置になる。
The etching of mesas to make VCSELs has two drawbacks. The etching process damages the surface crystals, which increases the threshold current,
It is less reliable. The mesas form a waveguide with a large discontinuity in the index of refraction, which makes it difficult to control the optical modes without making very small devices, which increases series resistance and Reduce output power. In general, this results in less efficient and less stable devices.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、製造が
より簡単な新規の改善されたVCSELを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new and improved VCSEL which is easier to manufacture.

【0007】本発明の別の目的は、より高い出力電力を
生み出し、より高い効率性を有する新規の改善されたV
CSELを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a new and improved V which produces higher output power and has higher efficiency.
It is to provide CSEL.

【0008】能動層の両面に付着された第1および第2
のミラー積層部を含む縦型空洞表面放出レーザを作成す
る方法により、上記およびその他の問題は解決され、目
的が実現される。この方法は、第2ミラー積層部に動作
領域を規定する段階と、第2ミラー積層部をエッチング
して、動作領域を囲むトレンチを形成する段階と、その
トレンチの深さを充分に延長して、トレンチと能動層と
の間のレーザの体積にレーザ照射を行うために必要な量
よりも反射率を小さくする段階とによって構成される。
First and second layers deposited on both sides of the active layer
The above and other problems are solved and the objectives achieved by a method of making a vertical cavity surface emitting laser including a mirror stack of. This method includes the steps of defining an operation region in the second mirror stack portion, etching the second mirror stack portion to form a trench surrounding the operation region, and sufficiently extending the depth of the trench. , A step of reducing the reflectivity below that required to irradiate the laser volume between the trench and the active layer.

【0009】さらに、表面放出レーザにより上記および
その他の問題が解決され、目的が実現される。この表面
放出レーザは、対向する主表面をもつ能動層と、能動層
の1つの主表面上の第1ミラー積層部と、能動層のもう
一方の主表面上の第2ミラー積層部とを含み、第2ミラ
ー積層部は、第2ミラー積層部の主表面から能動層に向
かって延在するトレンチによって規定される動作領域を
有し、このトレンチが動作領域を囲んで充分に深く延在
してトレンチと能動層との間のレーザの体積に対するレ
ーザ照射に対応するために必要とされる量よりも反射率
を下げる。
Furthermore, surface emitting lasers solve the above and other problems and achieve the objectives. The surface emitting laser includes an active layer having opposed major surfaces, a first mirror stack on one major surface of the active layer, and a second mirror stack on another major surface of the active layer. , The second mirror stack has an operating region defined by a trench extending from the main surface of the second mirror stack towards the active layer, the trench extending deep enough around the operating region. Thus lowering the reflectivity below the amount required to accommodate laser irradiation for the laser volume between the trench and the active layer.

【0010】[0010]

【実施例】特に図1には、縦型空洞表面放出レーザ10
が断面図で示されている。レーザ10は、基板12上に
形成され、この基板はこの例ではn型にドーピングされ
たヒ化ガリウムで作られている。ヒ化ガリウムは、複数
の層のヒ化ガリウムおよびヒ化アルミニウムのエピタキ
シャル成長を促進するために基板12として用いられ
る。他の半導体基板も同様に用いることができる点を理
解されたい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring particularly to FIG. 1, a vertical cavity surface emitting laser 10 is shown.
Are shown in cross section. Laser 10 is formed on a substrate 12, which in this example is made of n-type doped gallium arsenide. Gallium arsenide is used as the substrate 12 to promote epitaxial growth of multiple layers of gallium arsenide and aluminum arsenide. It should be understood that other semiconductor substrates can be used as well.

【0011】異なる組成物を複数の交互の層にエピタキ
シャル付着することは、MBE,MOCVDなどの既知
の技術により達成される。これらの技術により、ヒ化ガ
リウム,ヒ化アルミニウム・ガリウム,ヒ化アルミニウ
ム,リン化インジウムなどのさまざまな材料の比較的薄
い層や厚い層のエピタキシャル付着が可能になる。VC
SEL装置の作成では広くエピタキシャル付着を用い
て、装置を構築する異なる材料の複数の層を作成する。
Epitaxial deposition of different compositions in alternating layers is accomplished by known techniques such as MBE, MOCVD. These techniques enable the epitaxial deposition of relatively thin or thick layers of various materials such as gallium arsenide, aluminum gallium arsenide / gallium, aluminum arsenide and indium phosphide. VC
Epitaxial deposition is widely used in the fabrication of SEL devices to create multiple layers of different materials from which the device is built.

【0012】ドーピングされたヒ化ガリウムとヒ化アル
ミニウムの交互層を付着することにより、レーザ10の
ための反射装置すなわちミラーの第1積層部14が形成
される。ヒ化ガリウムとヒ化アルミニウムの交互層の厚
みは、装置が動作するように設計される波長の約1/4
に設定される。ヒ化ガリウム層とヒ化アルミニウム層の
公称厚は、それぞれ665オングストロームおよび80
0オングストローム程度である。
By depositing alternating layers of doped gallium arsenide and aluminum arsenide, a first stack 14 of reflectors or mirrors for laser 10 is formed. The thickness of the alternating layers of gallium arsenide and aluminum arsenide is approximately 1/4 of the wavelength at which the device is designed to operate.
Is set to. The gallium arsenide and aluminum arsenide layers have nominal thicknesses of 665 Å and 80, respectively.
It is about 0 angstrom.

【0013】通常の能動層16は、以下のように形成さ
れる。第1ミラー積層部14上に被覆領域がエピタキシ
ャル付着され、能動層16の第1主表面を形成する。被
覆領域は通常2つの部分を有するが、図1が過密になる
のを避けるためにこれらは図示されない。第1はシリコ
ン・ドーピングされたヒ化アルミニウム・ガリウム層
で、約800オングストロームの厚みをもち、第1ミラ
ー積層部14上に付着される。第2は未ドーピングのヒ
化アルミニウム・ガリウム層で、約500オングストロ
ームの厚みをもち、シリコン・ドーピングされたヒ化ア
ルミニウム・ガリウム層の上に付着される。能動領域
が、被覆領域13上にエピタキシャル付着され、この能
動領域は普通は、中心を歪めてある(center strained
)量子ウェル領域の両側に付着された2つのバリア領
域で作られる。2つのバリア領域は、約100オングス
トロームの厚みでそれぞれが未ドーピングのヒ化ガリウ
ムで作られる。複数の量子ウェルとバリアとを用いて利
用可能なゲインを大きくすることもできる。歪められて
いる量子ウェル領域は、一般に、約80オングストロー
ムの厚みの未ドーピングのヒ化インジウム・ガリウムで
作られる。第2被覆領域がエピタキシャル付着され、能
動層16の第2主表面を形成する。第2被覆領域は通常
2つの部分で構成される。まず、約500オングストロ
ームの未ドーピングのヒ化アルミニウム・ガリウムが能
動領域17上に付着される。次に、約800オングスト
ロームのベリリウム・ドーピングされたヒ化アルミニウ
ム・ガリウムが、未ドーピングのヒ化アルミニウム・ガ
リウムの上に付着される。
The conventional active layer 16 is formed as follows. A cover region is epitaxially deposited on the first mirror stack 14 to form a first major surface of the active layer 16. The covered area usually has two parts, but these are not shown to avoid overcrowding FIG. The first is a silicon-doped aluminum gallium arsenide layer, having a thickness of about 800 Å, deposited on the first mirror stack 14. The second is an undoped aluminum gallium arsenide layer, about 500 angstroms thick, deposited over the silicon-doped aluminum gallium arsenide layer. An active area is epitaxially deposited on the coated area 13, which is normally center strained.
) Made of two barrier regions attached to opposite sides of the quantum well region. The two barrier regions are made of undoped gallium arsenide each about 100 angstroms thick. Multiple quantum wells and barriers can also be used to increase the available gain. The strained quantum well region is typically made of undoped indium gallium arsenide about 80 angstroms thick. The second cover region is epitaxially deposited to form the second major surface of active layer 16. The second covered area usually consists of two parts. First, about 500 angstroms of undoped gallium aluminum arsenide is deposited on active region 17. Next, about 800 Å of beryllium-doped aluminum gallium arsenide is deposited on the undoped aluminum gallium arsenide.

【0014】反射装置すなわちミラーの第2積層部18
は、能動層16の第2被覆領域上にエピタキシャル付着
される。第2ミラー積層部18は、ベリリウム・ドーピ
ングされたヒ化ガリウムおよびヒ化アルミニウムの交互
層により構成される。最後の交互層の厚みは、他の交互
層に用いられる波長の1/4ではなく、波長の約1/2
である。一般に、VCSELの閾値電流は、ミラー積層
部14,18内の交互層の数を大きくすることにより小
さくなる。
A second stack 18 of reflectors or mirrors.
Are epitaxially deposited on the second coating region of the active layer 16. The second mirror stack 18 is composed of alternating layers of beryllium-doped gallium arsenide and aluminum arsenide. The thickness of the last alternating layer is about 1/2 of the wavelength, not 1/4 of the wavelength used for the other alternating layers.
Is. Generally, the threshold current of a VCSEL is reduced by increasing the number of alternating layers in the mirror stacks 14, 18.

【0015】第1ミラー積層部14,能動層16および
第2ミラー積層部18が完成したら、この構造をパター
ン化して、1個以上の個々のVCSELを形成しなけれ
ばならない。この特定の実施例においては、パターニン
グは、以下のように実行される。第2ミラー積層部18
の上面には、任意の既知の方法でフォトレジスト材料の
層が設けられる。フォトレジスト層が露出され、材料が
除去されて、トレンチ20の位置と寸法とが規定され
る。次に、イオン・ミリングまたは上記に示された特
許’092に開示されるエッチング過程によりミラー積
層部18をエッチングすることにより、トレンチ20が
形成される。一般に、トレンチ20は動作領域25の周
囲を完全に囲み、それを規定する。これはこの特定の実
施例においては、全体に円形の断面を有する。
Once the first mirror stack 14, the active layer 16 and the second mirror stack 18 are complete, the structure must be patterned to form one or more individual VCSELs. In this particular embodiment, patterning is performed as follows. Second mirror stacking section 18
The top surface of the is coated with a layer of photoresist material by any known method. The photoresist layer is exposed and the material is removed to define the location and dimensions of trench 20. A trench 20 is then formed by etching the mirror stack 18 by ion milling or the etching process disclosed in the '092 patent shown above. In general, the trench 20 completely surrounds and defines the active area 25. It has a generally circular cross section in this particular embodiment.

【0016】この特定の実施例においては、トレンチ2
0はミラー積層部18の上面からその内部に、第1ミラ
ー積層部14,能動層16および第2ミラー積層部18
全体の寸法の約1/2の深さまで延在する。この深さ
は、以下に明らかにされる理由により便宜なものである
が、トレンチ20は、トレンチ20の底部と能動層16
との間の体積内のミラー積層部18の反射率を減ずるた
めに充分に深くして、その体積内のレーザ照射が行われ
ないようにしさえすればよい。少なくともいくつかの用
途においては、反射率が約98%未満まで下がると、レ
ーザ照射は行われない。動作の光学的モードは、一般
に、トレンチ20がエッチングされる深さにより決定さ
れることに留意されたい。
In this particular embodiment, trench 2
0 indicates the first mirror laminated portion 14, the active layer 16 and the second mirror laminated portion 18 from the upper surface of the mirror laminated portion 18 to the inside thereof.
It extends to a depth of approximately one-half the overall size. This depth is expedient for reasons that will become apparent below, but the trench 20 is defined by the bottom of the trench 20 and the active layer 16.
It suffices to make the mirror laminated portion 18 deep enough to reduce the reflectivity in the volume between and to prevent laser irradiation in the volume. In at least some applications, laser irradiation will not occur once the reflectivity drops below about 98%. Note that the optical mode of operation is generally determined by the depth to which trench 20 is etched.

【0017】トレンチ20により囲まれる動作領域25
は、基本的には、全体が円形の断面をもつメサである。
レーザ10の動作波長(周波数)は、すでに能動層16
の構造(材料など)と寸法およびミラー積層部14,1
8の寸法によりにより決定されている。さらに当技術で
はよく知られているように、VCSELは最も低いオー
ダーのモードで動作することが望ましい。そのためモー
ドの寸法、すなわち動作の最低オーダーのモードを維持
するために利用することのできる最大体積が容易に決定
される。図2は、レーザ10のレーザ照射モードと、そ
の表面積の比較をグラフに示している。距離Dは、一般
に、より高いオーダーのモードを含まずに最低オーダー
のモードでの動作に対応する最大面積である。
Operating region 25 surrounded by trench 20
Is basically a mesa with a generally circular cross section.
The operating wavelength (frequency) of the laser 10 is already the active layer 16
Structure (materials, etc.) and dimensions, and the mirror laminated portion 14, 1
8 dimensions. Further, as is well known in the art, it is desirable for a VCSEL to operate in the lowest order mode. As such, the size of the mode, ie, the maximum volume available to maintain the lowest order mode of operation, is readily determined. FIG. 2 is a graph showing a comparison of the laser irradiation modes of the laser 10 and their surface areas. The distance D is generally the maximum area that corresponds to operation in the lowest order mode without including higher order modes.

【0018】本件の作成方法においては、最低オーダー
のモードのためのモード寸法は、あらかじめ決められて
おり、動作領域25の直径はそれに等しく設定されてい
る。レーザ照射は、動作領域25下方の体積内でしか起
こらないので、トレンチ(またはトレンチ群)20のエ
ッチングのために構造をマスキングすることは重要では
ない。一般に、トレンチ20の深さは、能動層16と接
触しない程度で、それにより信頼性が向上される。ま
た、トレンチ20の幅は重要ではなく、用途と以下の製
造段階とに依存して任意の便宜な幅でよい。
In the manufacturing method of the present case, the mode size for the lowest order mode is predetermined, and the diameter of the operation area 25 is set to be the same. Masking the structure for etching the trench (or trenches) 20 is not important, since the laser irradiation only occurs in the volume below the active region 25. Generally, the depth of the trench 20 is such that it does not contact the active layer 16, thereby improving reliability. Also, the width of the trench 20 is not critical and may be any convenient width depending on the application and the manufacturing steps below.

【0019】レーザ10の動作領域25は、実質的に動
作のモード寸法、すなわち最低オーダーのモードに等し
く設定されているので、レーザ10の出力すなわち出射
点が最大になる。レーザ10の出射点を最大にすると、
その出力電力も最大になる。トレンチ20を所望の深さ
に形成して、酸素注入物層27がその底部に形成され、
アニールされて電流に対する高抵抗領域を形成する。層
27は、レーザ10内の電流を一般にライン30内の体
積に制限する。またライン30は一般に、トレンチ20
により生み出される反射率減少のためにレーザ照射が起
こるレーザ10の体積を規定する。電流の分布を所望の
レーザ照射領域のみに制御することにより、無駄になる
電流が最小となり、レーザ10の効率が最大となる。さ
らに、閾値電流を増大させながら動作の領域を大きくす
ることにより、直列抵抗を小さくして、さらに出力電力
を増大させる。酸素注入物層27は、トレンチ20の深
さに関わらず電流の広がりを制御する。
The operating region 25 of the laser 10 is set substantially equal to the mode dimension of operation, ie, the lowest order mode, so that the laser 10 output or emission point is maximized. When the emission point of the laser 10 is maximized,
Its output power is also maximum. Trenches 20 are formed to the desired depth and an oxygen implant layer 27 is formed at the bottom thereof,
Annealed to form a high resistance region for current flow. Layer 27 limits the current in laser 10 to generally the volume in line 30. Also, line 30 is typically a trench 20.
Defines the volume of the laser 10 at which laser irradiation occurs due to the reflectance reduction produced by. By controlling the current distribution only in the desired laser irradiation region, the wasted current is minimized and the efficiency of the laser 10 is maximized. Furthermore, by increasing the operation area while increasing the threshold current, the series resistance is reduced and the output power is further increased. The oxygen implant layer 27 controls the spread of current regardless of the depth of the trench 20.

【0020】レーザ10の構造を完成するために、窒化
シリコンなどの任意の既知のシリコン−窒素化合物であ
るSiNxの層32を第2ミラー積層部18と、トレン
チ20と動作領域25との上面全体に付着させる。層3
2は、レーザ10の表面を保護するための任意の便宜な
マスキング/絶縁層であればよい。次に実質的に平坦な
フォトレジスト層が層32の上に塗布される。フォトレ
ジスト層は、トレンチ20内ではより厚くなるので、粗
雑な整合を用いるだけで動作領域25から除去すること
ができる。動作領域25の上のSiNx層32の部分が
次に除去され、レーザ10は、金属層34により示され
るp金属被覆リフトオフおよびボンディング・パッドの
ためにパターン化される。第2金属層36が、この実施
例では基板12の下面であるレーザ10の下面に付着さ
れ、第2電気接触を形成する。通常、金属層34,36
はチタン,プラチナ,金で作られ、金属層36は、ニッ
ケル,ゲルマニウム,金で作られる。金属層34,36
は、幾何学的パターンが通常のリフトオフ過程を用いて
形成されるように作成される。その他のマスキング構造
および方法を用いて、フォトレジスト,誘電体などの幾
何学的パターンを作成することができる点も理解された
い。
To complete the structure of the laser 10, a layer 32 of SiNx, which is any known silicon-nitrogen compound such as silicon nitride, is provided over the entire upper surface of the second mirror stack 18, the trench 20, and the operating region 25. To adhere to. Layer 3
2 may be any convenient masking / insulating layer to protect the surface of laser 10. A substantially planar photoresist layer is then applied over layer 32. The photoresist layer is thicker in the trench 20 and can be removed from the active region 25 using only coarse alignment. The portion of SiNx layer 32 over active area 25 is then removed and laser 10 is patterned for p metallization lift-off and bond pads as indicated by metal layer 34. A second metal layer 36 is deposited on the underside of laser 10, which is the underside of substrate 12 in this example, to form a second electrical contact. Usually metal layers 34, 36
Is made of titanium, platinum and gold, and the metal layer 36 is made of nickel, germanium and gold. Metal layers 34, 36
Are created so that the geometric pattern is formed using a conventional lift-off process. It should also be appreciated that other masking structures and methods can be used to create geometric patterns such as photoresist, dielectrics, and the like.

【0021】以上、ミラー・エッチと酸素注入物の自己
整合および、事実上自己整合されるメサ上の誘電Vid
エッチのために製造が簡単な新規の改善されたVCSE
Lが開示される。さらに、トレンチにより行われる光学
モード制御と、酸素注入物により行われる電流分布の制
御のために、レーザの電力出力と効率とが最大になる。
最後に、ここでは単独のレーザの作成が論じられている
が、個々のレーザ,レーザのアレイ,レーザの半導体ウ
ェーハなどを、開示された方法により容易に製造できる
点を理解されたい。
Thus, the self-alignment of the mirror etch and the oxygen implant, and the dielectric Vid on the mesas that are virtually self-aligned.
New and improved VCSE easy to manufacture due to etch
L is disclosed. In addition, the optical mode control provided by the trench and the current distribution control provided by the oxygen implant maximize the power output and efficiency of the laser.
Finally, although the fabrication of a single laser is discussed herein, it should be understood that individual lasers, arrays of lasers, semiconductor wafers of lasers, etc. can be readily manufactured by the disclosed method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を組み込む縦型空洞表面放出レーザの断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vertical cavity surface emitting laser incorporating the present invention.

【図2】図1のレーザのレーザ照射モードを、その表面
領域に比較してグラフに示したものである。
FIG. 2 is a graph showing a laser irradiation mode of the laser of FIG. 1 in comparison with its surface region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 レーザ 12 基板 14,18 ミラー積層部 20 トレンチ 25 動作領域 27 酸素注入物層 32 シリコン−窒素化合物(SiNx)層 10 Laser 12 Substrate 14,18 Mirror Laminated Part 20 Trench 25 Operating Region 27 Oxygen Implant Layer 32 Silicon-Nitrogen Compound (SiNx) Layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 縦型空洞表面放出レーザ(10)の作成
方法であって:第1および第2の対向する主表面をもつ
基板(12)を設ける段階;前記基板(10)の前記第
1主表面上に第1ミラー積層部(14)を付着する段
階;前記第1ミラー積層部(14)上に能動層(16)
を付着する段階;前記能動層(16)上に第2ミラー積
層部(18)を付着する段階;前記第2ミラー積層部
(18)内に動作領域(25)を規定する段階;および
前記第2ミラー積層部(18)をエッチングして、前記
動作領域(25)を囲むトレンチ(20)を形成し、前
記トレンチ領域(20)と前記能動層(16)との間の
レーザ(10)の体積内でのレーザ照射を行うために必
要な量よりも低く反射率を充分に下げるために前記トレ
ンチ(20)の深さを延長する段階;によって構成され
ることを特徴とする方法。
1. A method of making a vertical cavity surface emitting laser (10): providing a substrate (12) having first and second opposing major surfaces; said first of said substrates (10). Depositing a first mirror stack (14) on the main surface; an active layer (16) on the first mirror stack (14)
Depositing a second mirror stack (18) on the active layer (16); defining an operating region (25) in the second mirror stack (18); and The two-mirror stack (18) is etched to form a trench (20) surrounding the active region (25) and a laser (10) between the trench region (20) and the active layer (16). Extending the depth of the trench (20) in order to reduce the reflectivity sufficiently below the amount required for laser irradiation in the volume.
【請求項2】 表面放出レーザ(10)であって:対向
する主表面をもつ能動領域(16);1つの主表面上の
第1ミラー積層部(14);およびもう一方の主表面上
の第2ミラー積層部(18)であって、少なくともその
一部には全体が円形の断面を有するメサ(25)が形成
され、前記レーザ(10)は所定のモード寸法の動作の
最低オーダーのモードを有し、前記の全体が円形の断面
の直径が所定のモード寸法にほぼ等しい第2ミラー積層
部(18);によって構成されることを特徴とする表面
放出レーザ(10)。
2. A surface emitting laser (10) comprising: an active area (16) having opposite major surfaces; a first mirror stack (14) on one major surface; and on the other major surface. A second mirror stacking portion (18) is provided with a mesa (25) having a circular cross section at least in a part thereof, and the laser (10) is a lowest order mode of operation having a predetermined mode size. A surface-emitting laser (10), characterized in that it comprises a second mirror stack (18) having an overall circular cross-section with a diameter substantially equal to a predetermined mode dimension.
【請求項3】 表面放出レーザ(10)であって:対向
する主表面をもつ能動層(16);前記能動層の1つの
主表面上の第1ミラー積層部(14);および前記能動
層(16)のもう一方の主表面上の第2ミラー積層部
(18)であって、前記第2ミラー積層部は、前記第2
ミラー積層部(18)の主表面から前記能動層(16)
に向かって延在するトレンチ(20)により規定される
動作領域(25)を有し、前記トレンチ(20)が前記
動作領域(25)を囲み、充分な深さまで延在して、前
記トレンチ(20)と前記能動層(16)との間のレー
ザ(10)の体積内でのレーザ照射を行うために必要な
量よりも低く反射率を下げる第2ミラー積層部(1
8);によって構成されることを特徴とする表面放出レ
ーザ(10)。
3. A surface emitting laser (10) comprising: an active layer (16) having opposite major surfaces; a first mirror stack (14) on one major surface of the active layer; and the active layer. A second mirror stacking portion (18) on the other main surface of (16), wherein the second mirror stacking portion is the second mirror stacking portion.
From the main surface of the mirror stacking part (18) to the active layer (16)
Has an operating region (25) defined by a trench (20) extending toward, the trench (20) surrounding the operating region (25) and extending to a sufficient depth to provide the trench (20). 20) and the second mirror stack (1) which reduces the reflectivity below the amount required for laser irradiation within the volume of the laser (10) between the active layer (16).
8); a surface emitting laser (10).
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